پهنه‌بندی خطر زمین‌لغزش در استان تهران با استفاده از روش‌های داده محور و تحلیل سلسله مراتبی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی معدن، پردیس دانشکده‌های فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران

2 دانشجوی دکترا، دانشکده مهندسی معدن، پردیس دانشکده‌های فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران

3 استاد، دانشکده مهندسی معدن، پردیس دانشکده‌های فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران

چکیده

زمین‌لغزش یکی از پدیده‌های طبیعی است که هر سال سبب ایجاد خسارات مالی و جانی فراوانی در سطح کشور می‌شود. از این رو تشخیص مناطق مستعد لغزش، برای به‌کارگیری روش‌های پیش‌گیری یا مقابله با ناپایداری دامنه‌ها به منظور کاهش خطر و ریسک حاصل از آنها، بسیار اهمیت دارد. پهنه‌بندی خطر زمین‌لغزش یکی از روش‌های غیرمستقیم و کارآمد در شناسایی این مناطق است. هدف از این مطالعه، استفاده از روش‌های تحلیل آماری (داده‌محور) و قضاوت کارشناسی (تحلیل سلسله مراتبی) برای تعیین میزان خطر و تهیه نقشه پهنه‌بندی در محدوده استان تهران است. به این منظور، ابتدا از میان مهم‌ترین عوامل مؤثر بر زمین‌لغزش، 6 عامل مقدار شیب، جهت شیب، جنس مصالح زمین‌شناسی، فاصله از گسل، شتاب زمین‌لرزه و میزان بارندگی که تهیه داده‌هایشان برای همه استان تهران امکان‌پذیر بود، بر پایه قضاوت مهندسی در محیط GIS کلاسه‌بندی شدند. در روش داده‌محور، با قطع لایه‌های اطلاعاتی با نقشه پراکنش زمین‌لغزش‌ها و در روش AHP، بر پایه قضاوت کارشناس خبره، لایه‌ها و زیر‌لایه‌های اطلاعاتی، وزن‌دهی و با هم تلفیق شدند و سپس برای هر روش، نقشه پهنه‌بندی خطر زمین‌لغزش در محیط  GISتهیه شد. مقایسه و اعتبارسنجی نتایج نشان داد که در روش داده‌محور، 9/92% از زمین‌لغزش‌ها در محدوده خطرناک (مجموع پهنه‌های پرخطر و بسیار پرخطر نقشه) با مساحت 15/7135 کیلومترمربع (2/37% از مساحت کل استان تهران) و در روش AHP، 5/96% از زمین‌لغزش‌ها در محدوده خطرناک با مساحت7/10344 کیلومترمربع (9/53% از مساحت کل استان تهران) قرار گرفته‌اند. در پایان با تقسیم درصد تعداد زمین‌لغزش در پهنه خطرناک به درصد مساحت پهنه خطرناک در کل مساحت استان تهران، نسبت عددی 5/2 برای روش داده‌محور و نسبت عددی 79/1 برای روش AHP محاسبه شد. مقایسه مقادیر نسبت عددی دو روش فوق نشان داد که روش داده‌محور با نسبت عددی بزرگ‌تر، جواب بهتری داشته است. زیرا نشان‌دهنده آن است که در مقایسه با روش AHP، درصد بالایی از زمین‌لغزش‌ها را در مساحت کوچک‌تری به‌عنوان پهنه خطرناک پوشش داده و بنابراین در تعیین پهنه خطرناک نسبت به روش AHP دقت بالاتری داشته است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Landslide Hazard Zonation in Tehran Province Using Data-Driven and AHP Methods

نویسندگان [English]

  • F Kamranzad 1
  • E Mohasel Afshar 1
  • M Mojarab 2
  • H Memarian 3
1 M.Sc. Student, Faculty of Mining Engineering, College of Engineering, University of Tehran, Tehran, Iran
2 Ph.D Student, Faculty of Mining Engineering, College of Engineering, University of Tehran, Tehran, Iran
3 Professor, Faculty of Mining Engineering, College of Engineering, University of Tehran, Tehran, Iran
چکیده [English]

Landslide is one of the natural phenomena which can cause catastrophic losses or damages in life and property each year. Hence, it is very important to recognize landslide-prone areas and apply methods to prevent or reduce slope instabilities and landslide hazard and risk. For this purpose, landslide hazard zonation is one of the indirect and efficient methods. This study aims to apply data-driven and AHP methods to provide a zonation map of landslide hazard potential in the Tehranprovince of Iran. First, six essential and available factors including slope, slope direction, geologic background, distance from faults, earthquake acceleration and rainfall were selected to be classified in GIS based on engineering judgment. By superposing data layers over landslide distribution map in data-driven method and expert judgment in AHP method, layers and sub-layers were weighted and combined. The landslide-hazard zonation map was then produced for each of the methods in GIS. Results showed that in data-driven method 92.9% of landslides fall into the perilous zone (i.e. hazardous and very hazardous zones) having an area of 7135.15 km2, which is 37.2% of total area of Tehran province. For the AHP method, 96.47% of the landslides were in perilous zone with an area of 10344.7 km2, which is 53.9% of the total area of the province. Finally, the ratio of percentage of landslides in the perilous zone to the percentage of total area of the zone was calculated. The ratio is 2.5 for the data-driven and 1.79 for the AHP method. The larger ratio in the data-driven method indicates its better consistency than the AHP method, implying more coverage of landslides in a smaller perilous area by the data-driven method. This result represents better accuracy of the data-driven method than the AHP method in landslide hazard zonation.

کلیدواژه‌ها [English]

  • zonation
  • Landslide Hazard
  • Data-Driven
  • AHP
  • Tehran Province
  • GIS